第二节 非可再生资源合理开
发利用对策
一、我国矿产资源的特点
1.地质条件复杂,矿产资源丰富。在我国广阔的土地
上,地质状况复杂,具有多种矿产的成矿条件。其中储
量居世界首位的有钨、锑、锌、钒、钛、稀土等。我
国是世界上已知矿种比较齐全、资源配套较好的少数
国家之一。
2.某些重要矿产资源贫矿多,富矿少。例如,我国铁矿
储量居世界前列,但多为含铁30%左右的贫矿,含铁
50%以上的富矿较少,且较分散,不易开发。此外,还有
一些矿种短缺或不足,如金刚石、铬、铂、钾盐等。
3.伴生矿多,分选冶炼困难。我国地质复杂,伴生矿特
别多,尤其是金属伴生矿较多。矿石含有多种元素,给
分选冶炼带来了困难。过去,这些伴生矿的回收率很低,
浪费了大量资源,还造成了环境污染。现在,对伴生矿
的分选、冶炼和综合利用的研究,已取得不少成果。
4.矿产资源地区分布不均。我国地质发育的特点,决
定了我国矿产的地区分布不均。例如,铁主要分布于辽
宁、冀东和川西,而西北很少;磷矿主要集中在川、滇、
黔、湘、鄂等省,华北、东北、西北较少;煤主要分布
在华北、西北、东北和西南地区。
5.矿产资源形势严峻。我国矿产资源总量比较丰富,
但人均占有量不到世界人均水平的一半(居第80位),
而且后备探明储量不足。按照国家经济建设的需要,
目前有6种支柱性矿产的探明储量不足,进入21世纪,
在45种主要矿产中约有1/4不能满足需要。
化石燃料
煤
石油
天然气
油页岩
非可再生
资源
人类目前主要
利用的能源
性质
地
位
种类
二、化石燃料的合理开发与利用
化石燃料:地质历史时期生物所积累并固定下来的
太阳能。
石油是地质时期的低等生物(如浮游生物)大量沉积
在湖泊或海洋中变成有机质,通过复杂的地质作用
(如地壳变动等)富集起来的 。
煤炭是千百万年来植物在地面上堆积而成的一层极厚
的黑色的腐殖质,由于地壳的变动不断地埋入地下,
长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂
的物理化学变化等因素而形成。
天然气系古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变
质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油
田开采原油时伴随而出 。
油页岩是由生物的残体混同泥沙变成的,所以可以用
来炼油。
化石燃料的其它形式-可燃冰
分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,在低温、
高压条件下 形成,主要成份为天然气水合物。
Ø优点:储量大,清洁
Ø缺点:开采技术难度大,投资大
化石燃料的其它形式-页岩气
赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规
天然气
Ø优点:使用方便,燃烧效率高,清洁
Ø缺点:开采技术难度大,投资大
化石燃料的其它形式-页岩油
以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源
Ø优点:使用方便,燃烧效率高
Ø缺点:开采技术难度大,投资大
化石燃料的其它形式-泥炭
是一种经过几千年所形成的天然沼泽地产物,是煤化程度最低
的煤,同时也是煤最原始的状态。泥炭可用于农业有机肥料、
工业燃料发电、化工原料等
Ø优点:使用方便,开采难度小
Ø缺点:燃烧效率低,开采对环境破坏大
过程 可能对环境造成的不利影响
开采
破坏地表,如露天开采会引发滑坡、崩塌,井下
采煤会导致采空区地面塌陷;煤炭堆放要占地,
废渣可能会自燃;矿山排水造成水土环境污染
等
运输与
存放
运输过程可能会污染空气、水与土壤;煤炭的
堆放要占地,可能破坏景观,造成污染
加工与
利用
会产生大量的CO、粉尘以及多种芳烃化合物,
污染空气;释放大量的CO2,造成全球增温;释放
SO2和氮氧化物,导致酸雨的形成,危害农作物
与森林生态系统
1.煤炭的开发和利用对环境的不利影响
地表沉陷;
地上建筑物毁损
措施:矿井回填
(用碎石、沙、矸
石等)
①地下开采:
地表植被破坏,造成土地退化;废料堆放占用大量土
地;造成水污染。
措施:矿区复垦;保护水资源
②露天开采:
运输:增加运输压力;粉尘污染
利用:大气污染(固体悬浮颗粒、全球变暖、酸雨)
措施:建坑口电站;推广洁净燃烧技术;提高煤炭利用
效率;开发利用新能源。
2.石油的开发和利用对环境的不利影响
(1)石油运输过程中,油船外排的洗舱水会污染海洋,
油船原油外泄会造成严重的海洋污染。
(2)石油加工过程中,排放大量的废水、废气和废渣。
(3)石油在燃烧时向环境排放氮氧化物、二氧化硫
等空气污染物,导致酸雨的形成。
(4)热电站排放的废热水进入水域时,会使整个水生
生态系统受到影响和破坏。
3、化石燃料合理开发与利用的主要措施
科学开采,改变乱采
滥挖、采富弃贫的现
象
环境保护措施要与资
源开发利用同时进行
保护耕地,破坏的土
地要进行复垦
实现脱硫,推广洁
净煤技术
化
石
燃
料
合
理
开
发
与
利
用
的
主
要
措
施
提高能源资源
利用率,减少
损耗
减少环境污染
防止生态破坏
防治环境污染
采
取
措
施
的
目
的
减少环境污染
能源结构改革,尽可
能使用天然气
【例题1】 内蒙古东部是我国重要的煤炭基地,为了
提高能源工业的经济效益,内蒙古加强了能源的加工转
换,变输出煤为输出电力和输出焦炭。读图,完成下列
各题。
(1)分析内蒙古当地人在开采煤炭过程中,可能导
致的环境问题。
(2)简述电力输出对当地环境产生的影响。
(3)在开发利用煤炭过程中当地应采取什么环保措
施?
答案:(1)破坏地表土及植被,导致土地荒漠化;地下
采空区易塌陷;堆放矿石,占用大量土地;污染环境。
(2)造成当地大气污染。
(3)实行矿区土地复垦;提高能源综合利用率;建立
循环经济模式。
目前全球能源发展的总趋势
由于人口数量增
长,人均能源消
费量增长,人类
对能源资源的需
求持续增长
化石燃料的石油
对环境造成不良
影响,由此引发
的全球环境问题
日趋严重
世
界
能
源
的
总
趋
势
发
展
多
元
化
结
构
的
能
源
系
统
和
高
效
、
清
洁
的
能
源
技
术
许
多
国
家
都
力
图
减
少
化
石
燃
料
的
消
耗
,
日
益
重
视
利
用
可
再
生
资
源
三、发展多元化结构的能源系统
1、太阳能
优点:能量巨大,无污染,可再生
缺点:只能在晴天获得;分布地区差异明显;比较
分散,需在较大范围内收集
利用形式:光热转换(太阳能供热系统、太阳灶)
光电转换(太阳能电池)
我国太阳能资源分布:
丰富区:青藏地区、西北地区
贫乏区:四川盆地
2、风能
优点:无污染,可再生,成本低
缺点:风速稳定的地方少且风力有季节性和短期变
化;风力发电存在储存和运输问题
利用形式:风推动涡轮机转动产生电流
3、水能
优点:大坝和电站建成后发电成本较低,无污染,可
再生,是目前世界使用最广泛的可再生能源
缺点:受季节和气候影响,不稳定
大坝建设会对库区及周围环境造成不利影响
有利影响:①减少下游的洪灾;②全年都能为农
田提供灌溉用水;③能生产低廉的水电;④库区可促
进渔业的发展;⑤水可有利于发展旅游业;
不利影响:①下游的农田和河口失去富含营养
的泥沙;②阻断某些鱼类的迁移和产卵;③库区的水
毁淹没森林和农田;④大规模的水体会引发地震;⑤
通过蒸发损失大量的水。
4、潮汐能
形成:太阳和月球的引力使海水周期性涨落
分布:狭窄的海湾、浅海、江河入海口
利用形式:在海湾或河口建低坝,拦截进出的潮水用
以发电
优点:能量巨大,清洁无污染,可再生
缺点:大坝会阻碍船只和鱼类进出
5、生物能-生物酒精
Ø优点:清洁,可再生
Ø缺点:技术难度大,影响粮食的生产消费
5、生物能-沼气
Ø优点:清洁,可再生,原料来源广,投资小
Ø缺点:储能难,受季节影响大
主要形式:地下热岩、地下热液,后者为主
用途:发电、取暖、建地热温室等
优点:可再生、较清洁、成本低
缺点:可供开发的地点不多(板块边界),而且
更新速度较慢。地热蒸汽中常含有一些有毒有
害物质
6、地热能
能源类型 优点 缺点 利用方式
太阳能
能量巨大、
无污染、
可再生
较分散,受天气、季节影响
大
光热转换、
光电转换
风能
风力发电
成本较低,
无污染
风速稳定的地方少,风力又
有季节性和短期变化,而且
风力丰富地区不一定是人
口密集或经济发达地区,往
往存在储存和输送的问题
风力发电
水能
发电成本
较低,无空
气污染
建成的大坝和电厂可能对
库区及其周围地区的环境
带来不利影响;受季节和
气候影响,不稳定
水力发电
小结:新能源和可再生能源的特点
能源类型 优点 缺点 利用方式
潮汐能 干净,无
污染
能源密度小,修大坝
会阻碍船只和鱼类
进出
利用潮汐进行
发电
生物能 可再生
直接燃烧会导致环
境污染,也造成资源
浪费
比较理想的利
用方式是沼气
地热能 成本低
廉
可供开发的地点不
多,更新速度较慢,
地热蒸汽中常含有
一些有毒有害物质
发电、取暖、
建地热温室
核能
Ø优点:能量集中、运输量小,清洁,运行成本较低
Ø缺点:技术难度大,投资大
氢能
Ø优点:清洁,燃烧效率高,资源丰富
Ø缺点:投资大,技术难度大,储运、使用难度大